Калибр для пилигримовой прокатки труб Советский патент 1983 года по МПК B21B21/02 

Изобретение относится к обработке метсшла давлением, в частности к трубопрокатному производству, и может быть использовано при периодической прокатке труб на роликовых станах.

Известен кашибр для пилигримовой прокатки труб, образованный двумя роликами с ручьями, профиль поперечного сечения каждого из которых очерчен дугой с величиной радиуса, равной радиусу трубы tlj.

Недостатком данного калибра является то, что в процессе деформгщии повышаются усилия прокатки и снижается исходный ресурс пластичности заготовки, что приводит к образованию продольных трещин, снижению выхода годного и увеличению расходног коэффициента металла.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному являетсякалибр для пилигримовой прокатки труб, образованный тремя ручьевыми роликами Г2 3.

Известный калибр обеспечивает меньшие усилия прокатки, однако в нем происходит непрерывное и самопроизвольное скручивание трубы, приводящее к продольному трещинообразованию на концах труб, особенно при прокатке малопластичных сталей. Это объясняется тем, что в трубе возникают дополнительные деформации типа скручивания, на которые дополнительно расходуется исходный запас пластческих свойств металла, в конечном счете и приводящий к разрушению трубы при прокатке.

Целью изобретения является снижение треиинообразования и уменьшение концевой обрези.,

Поставленная цель достигается те что в калибре для пилигримовой прокатки труб, образованном тремя ручьевыми -роликами, ручей каждого ролик выполнен двумя сопряженными дугами, радиус одной из которых по величине равен радиусу трубы, а другой - par диусу заготовки и протяженность одной из которых составляет 0,2-0,8 периметра ручья.

Применение такого калибра позволяет существенно уменьшить трещинообразование на концах труб.

На чертеже представлен калибр для пилигримовой прокатки труб.

Калибр для пилигримовой прокатки труб образован тремя ручьевыми роликами 1, 2, 3, ручей каждого из которых выполнен двумя сопряженными дугами, один из которых (aF,cl(e ), очерчены радиусом Rj, по величине равным радиусу заготовки, а другие (bf / ) очерчены радиусом R , по величине радиусу готовой трубы, при этом ггротяженность одной

из дуг (а-Е или Ъ , ck или Kd, et или е) составляет 0,2-0,8 периметра ручья.

Применение предлагаемого калибра позволяет уменьшить величину остаточных напряжений за счет смещения избыточного металла из области дуги, очерченной радиусом, равным радиусу трубы, в область дуги, очерченной радиусом, равным радиусу заготовки.

При прокатке труб малого диаметра (до 3 мм) оптимсшьным вариантом является выполнение длины дуги ручья, очерченной радиусом, равным наружному радиусу заготовки от 0,6 до 0,8 от периметра ручья.. Такой дипазон значений длины дуги ручья обепечивается за счет увеличенной свободы поперечного профиля ручья снижение концентраторов напряжений и соответственно исключает трещинообразование.

По мере увеличениядиаметра прокатываемой трубы ( вплоть до 120 мм для уменьшения величины остаточных напряжений от дополнительной работы формоизменения за счет скручивания трубы в очаге деформации, смещение избыточного металла из области дуги очерченной радиусом готовой трубы, в область дуги, очерченной радиусом заготовки,, обеспечивается удовлетворительно,, когда последняя дуга составляет от 0,2 до 0,4 периметра ручья.

При этом значения протяженности дуги, очерченной радиусом заготовки меньше 0,2 периметра ручья, исключи возможность смещения избыточного металла трубы, создаст предпосылки к повышению напряжений и соответственно к трещинообразованию даже на трубах большего диаметра. При значениях больше 0,8 периметра ручья затрудняется возможность фиксирования трубы от тангенциального скручивания и, как следствие, в результате увеличения напряжений от дополнительной работы скручивания, к трещинообразованию на трубе.

Прокатка труб в данном калибре осуществляется следующим образом.

Заготовка подается в очаг деформации в тот момент, когда ролики 1-3 разведены. При последующем перемещении роликов вдоль оси прокатки они сводятся и ручьями начинают деформировать заготовку вначале по диаметру, а эатем по толщине стенки на оправке, пока труба не приобретет заданные- ей параметры. В процессе формоизменения в контакт с деформируем1з1М металлом заготовки в первую очередь вступает дуга (fЬ, 1cd, e(f) , выполненная радиусом R , равным, наружному радиусу трубы, которая фиксирует трубу, исключая скручивание, потерю пластических свойств и трещинообразование. При этом металл, зафиксированный данной дугой, истекает в сторону дуги, выполненной радиусом, равным Rj. Дойдя до конца очага деформации, ролики 1-3 возвращаются к его начашу, осуществляя формоизменение трубы своим обратным ходом.

С помощью предложенного и известного калибров была осуществлена прокатка тонкостенных труб среднего диаметра из стали 08Х18Н10Т по маршруту ,,5i(0,35 мм на стане ХПТР 15-30 при &4 дв.ойных ходах клети в минуту, величине подачи заготовки 2,7 мм и трехроликовой схеме прокатки. Также прокатывали трубы

Соотношение длин дуг ручья, выполненных радиусом

большого (93х1,,б мм) и малого (10хО,, ,4 мм) диаметров. Как следует из анализа результатов опытных прокаток,величина концевой обрези, вызванная растрескиванием коцов труб, минимальна в пределах соотношения длин дуг, выполненных R от 0,2 до 0,8, при этом для прокатываемых труб малого диаметра (8,G«0,6 пределы оптимальной области составили от 0,8 до 0,5 с минимумом при 0,6, для труб большого диаметра (90x0,6) - от 0,2 до 0,5 с минимумом при 0,4.

В таблице представлена величина концевой обрези (м) в связи с наличием продольных сквозных трещин на трубах по результатам опытных прокаток.

Маршрут прокатки труб, мм (типоразмер стана).

КАЛИБР ДЛЯ ПИЛИГРИМОВОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, образованный тремя ручьевыми роликами, отличающийся тем, что, с целью снижения трещинообразования и уменьшения концевой обрези, ручей каждого ролика выполнен двумя сопряженными дугами, радиус одной из которых по величине равен радиусу трубы, а другой - радиусу заготовки и протяженность одной из которых составляет 0,2-0,8 периметра ручья.